潜射无人机几种不同折叠翼方案分析比较

姚铭，董高原，尹翔

(南京航空航天大学 无人机研究院，江苏 南京210016)

    潜射无人机因其平台的特殊性，有干式、湿式等不同的发射方式，其中关键技术之一是机翼折叠技术。设定潜射无人机的运动过程为从水中到空中，将水流场分为水下无粘条件和水下有粘k-e条件，通过计算不同折叠翼方案潜射无人机的主要气动性能，分析比较得出：机翼纵向后掠部分折叠的方案比较适合潜射无人机的湿式发射，机翼纵向完全折叠进入机身的方案比较适合干式发射。

    潜射无人机是由潜艇携带，主要通过潜艇的鱼雷发射管、模块式桅杆、弹道导弹发射筒等发射的无人机。潜艇作战人员对无人机及其机载设备进行控制，用于情报侦察、目标监视、目标打击、毁伤评估、战场侦察、战场预警、战果评估及通讯中转［1］等作战任务，任务完成后由潜艇或地面己方人员进行回收或自毁。

    国外对潜射无人机的研制起步较早。美国海军情报局于1994年就对潜艇控制无人机的相关技术进行研究，潜艇在潜航状态下只需将天线前端露出水面就可对无人机进行控制。1996年美海军“阿什维尔”号潜艇发射由洛克希德·马丁公司和诺思罗普·格鲁曼公司共同研制的“海上搜索者”无人机获得了成功；1996年美海军成功地在“芝加哥”号潜艇和“捕食者”无人机间建立了数据链路，实现了潜艇对无人机及其机载设备的控制以及侦察信息的实时传递。

    2003年，美国国防部高级计划研究局授予洛克希德·马丁公司和通用动力电船公司进行“潜射与回收多功能无人机”可行性研究的合同，洛克希德·马丁公司此后开发出了“鸬鹚”潜射无人机，该机机翼折叠后通过“三叉戟”潜艇的导弹发射管发射，并于2006年11月初完成发射、溅落与回收全过程实验。德国也拥有小型的潜射无人机，该机采用了模块式桅杆发射方式进行发射。

    目前，国内对潜射无人机的研究还处于起步阶段，主要是介绍国外的现有技术和进行理论研究。本文主要对潜射无人机的不同折叠翼方式进行分析比较，为进一步的研究提供技术支持。1潜射无人机发射方式按无人机在发射过程中机体是否与水接触，潜射无人机的发射方式可分为干式发射与湿式发射两大类［2］。干式发射是将无人机装在一个密封的运载器内，发射时运载器携带无人机一齐通过鱼雷发射管或其他发射装置脱离潜艇，待运载器（又分为无动力与有动力）到达水面时，运载器舱门开启，无人机发射升空。潜射反舰导弹一般采取这种发射方式，此方式避免了无人机水下发射的密封和抗压问题，而且可以从潜艇的鱼雷发射管等管道发射。但该方式存在水上回收困难的问题，无人机完成任务后一般由地面人员回收或者自毁,而且无人机需装于运载器内，对尺寸、质量等的限制较为严格，使用运载器也增加了全系统的复杂性。模块式桅杆发射方式属于干式发射。

    湿式发射是无人机直接从水下发射，对无人机的尺寸限制等较小，但需解决无人机的水密和抗压问题。湿式发射方式又可分为2种，一种方式是无人机直接从水下点火发射，例如“鸬鹚”无人机，但因存在助推火箭燃气排导的问题，无人机一般需先......

作者简介：姚铭（1982—），男，江苏赣榆人，南京航空航天大学助理研究员，主要研究方向为飞行器总体设计。
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